关于内河码头装卸工艺改造方案的研究

章金河, 郝 浩, 毛 成,

(安徽省交通勘察设计院有限公司，安徽 合肥 230011)

1 概 况

根据亚行项目咨询团备忘录(2011年12月12-15日)，进一步研究水阳江航道提升为Ⅲ级航道，适应1 000吨级船舶通航的可能性。同时亚行希望在宣城配套建设公用港口，充分发挥水阳江航道优势。

水阳江航道及本项目被列入亚行-中国2011国别发展计划，作为2014年拟贷款2亿美元的重要项目。安徽省港航建设投资集团有限公司于2013年开始筹建水阳江宣州综合码头工程，目前水阳江宣州综合码头工程主体建筑基本完成，即将投产。

根据安徽省宣城港航投资有限公司的市场调查分析，目前工程腹地具有较大的散货出口需求，但工程缺少散货出口装卸工艺。为了使充分发挥项目作用，宣城港航投资有限公司拟在本工程1#泊位增加一台散货装船机。

2 结构复核

2.1 装卸工艺

(1)原码头工艺布置。港区拟建2个1 000吨级散货进口泊位、2个1 000吨级件杂货进出口泊位(图1)。码头结构形式为高桩梁板式直立码头，码头平台宽23.5 m。

图1 原码头装卸工艺

1#、2#泊位为散货进口泊位，每泊位前方采用1台10 t-22 m单臂架门机(带抓斗)作为码头装卸设备。门机下方门架净空高度≥6.0 m，泊位中段布置装车漏斗，进行散货进口装卸作业时，10 t-22 m门机抓取的物料通过漏斗装车运往港外或散货堆场，堆场配备装载机进行散货堆存及装车疏港作业。

(2) 改造后1#泊位工艺布置。改造后1#泊位为散货出口泊位，码头前沿布置一台B140型1 400 t/H散货装船机，装船机后沿设置装船漏斗(图2)。进行散货出口作业时，自卸汽车通过码头面钢栈桥把散货倒入漏斗中，然后通过装船机进行装船作业。

图2 改造后的装卸工艺

2.2 设计荷载

(1)原码头设计荷载。堆货荷载：前沿(0～14.5 m)20 kPa，前方堆场(14.5～23.5 m)60 kPa；汽车荷载：55 t汽车；人群荷载：3.0 kPa；起重机械荷载：远期40 t门机，轨距10.5 m，基距12 m，总轮数6×4=24个，最大轮压250 kN；船舶荷载：船舶系缆力153.3 kN，船舶撞击力412 kN，船舶靠岸法向速度0.3 m/s。

(2)工艺改造后1#泊位设计荷载。堆货荷载：前沿(0～14.5 m)20 kPa，前方堆场(14.5～23.5 m)40 kPa；汽车荷载：30 t汽车；人群荷载：3.0 kPa；起重机械荷载：1 400 t/H散货装船机，轨距2.25 m，总轮数4×2=8个，最大轮压70 kN；钢栈桥范围28.8 kPa；船舶荷载：船舶系缆力153.3 kN，船舶撞击力412 kN，船舶靠岸法向速度0.3 m/s。

2.3 水工建筑物

(1) 水工建筑物现状：码头为1 000吨级泊位，高桩梁板结构型式，由前方平台、变电所材料间平台、2座汽车引桥及一座皮带机引桥组成。

前方平台总长329 m，宽23.5 m，共设置50个排架，排架间距7 m，每榀排架基础由5根φ1 000 mm钻孔灌注桩组成；变电所材料间平台长20 m，宽10 m，基础采用6根φ1 000 mm钻孔灌注桩；前方灌注桩平均长18.95 m。码头平台分成7个结构段，第一个结构段由7跨组成，其余结构跨均由6跨组成，变形缝采用悬臂结构。上部结构主要由面板、横梁、前边梁、轨道梁、纵梁、后边梁和系靠船构件等组成。面板采用叠合板，横梁、前边梁、轨道梁、纵梁、后边梁及系靠船构件均采用钢筋混凝土现浇。

考虑水位差较大，码头面以下设置2层靠船梁，设置系缆平台和爬梯，以满足不同水位下船舶系靠泊。每榀排架靠船立柱前沿设SA-A300H橡胶护舷，两榀排架之间的靠船梁(前边梁)设SA-A300H橡胶护舷。

2.4 结构核算

码头平台排架结构计算方法参照《码头结构设计规范》《港口工程荷载规范》《水运工程混凝土结构设计规范》等相关规范。排架和桁架采用《上海易工工程技术服务有限公司-港口工程设计系列软件》进行计算，计算结果见表1～表4。

表1 面板弯矩计算结果

表2 面板结构抗剪计算结果

表3 面板结构抗冲切计算结果

表4 主要水工建筑物计算结果表

从分析结果来看，改造后1#泊位结构受力计算结果均比原设计小，码头现有水工结构能够满足要求。

3 结束语

(1) 依据设备厂家提供设备参数进行结构复核，码头平台主体结构和地基基础的安全、稳定和耐久性的内容符合国家和行业现行有关技术标准和规范规定的要求。

(2) 1#泊位工艺改造后交通流交叉较多，实际运营过程中业主单位应加强管理，防止安全事故的发生。

(3) 为避免应力集中，装船机钢栈桥及漏斗的支腿底部钢板不应小于0.5 m×0.5 m，钢轨下钢垫板宽度不应小于0.4 m。